سازه های چادری
مقدمه
سازههای پارچهای به لحاظ کیفیت و فرم فضایی، گزینههای بسیار متنوعی در اختیار طراحان و مهندسان قرار میدهند. این سازهها به کمترین میزان عناصر صلب برای ایستایی خود نیازمندند. از دیدگاه مهندسی، سازههای پارچهای پوششهایی نازک و پایدار در برابر تغییر شکل و شکست هستند که مقاومت خود را از طریق پیشتنیدگی پیوسته کسب میکنند. با آن که تاریخ استفاده از چادر به گذشتههای بسیار دور باز میگردد، اصول سازههای پارچهای در قرن نوزدهم میلادی پایهریزی شد. ماشینهای نساجی بشر را آماده ساخت تا چادرهایی با قابلیت جابهجایی برای برگزاری سیرکها پدید آورد. میراث احداث این چادرها دو فاکتور از فاکتورهای اساسی سازههای پارچهای مدرن است: تغییر شکلپذیری و پیشتنیدگی.
هنر معماری سبک پوشش پارچهای در سال ۱۹۵۰میلادی از سوی فرای اتو و با کف صابون آغاز شد. پیدا کردن فرم به شیوهی خودزا فلسفهی جدید مدرسهی وی بود. او بناهایی با سازههای پارچهای مدرن را بر اساس ایدهی پوششهای مینیمال با هدف به دست آوردن کمترین سطح لازم و احتیاج به کمترین میزان فعالیت برای به دست آوردن فرم مورد نظر طراحی کرد. فرای اتو به همراه رلف گوتنبرد نخستین تجربهی خود را در طراحی سازهای با شبکههای کابلی در اکسپومونترال در سال ۱۹۶۷م. به نمایش گذاشت.
دستهبندی سازههای پارچهای بهلحاظ عملکرد
عملکرد ساختمان
عملکرد پوستهی کششی (استفاده از نور روز، حفاظت در برابر باران، حفاظت در برابر نور خورشید، عایق حرارتی، عنصر تعریف کنندهی فضا و …)
اندازه
تغییر شکل
درجهی محصور بودن
مدت زمان استفاده از بنا
سازههای پارچهای به لحاظ عملکرد پوسته
۱ _ساختمانهای پارچهای.
۲_پوستهی بیرونی ساختمان.
۳_پوستهی داخلی ساختمان.
۴_سقف.
۵_ نما.
مزایای غشای داخلی
۱- بازتاب بالا برای نورپردازی بهتر
۲- ۵۰۰ گرم در مترمربع
۳- ۱۰۰% عایق گذاری
۴- بدون چگالش و جمع شدگی .
مزایای غشای خارجی
۱- ۱۰۰% PVDF
۲- مقاوم در برابر اشعه UV
۳- ضد حریق ( NFPA – ۷۰۱ , DIN 4102 )
۴- ضد کپک
۵- ۱۰۰% قابل بازیافت
هر یک از این دستهها میتواند به شکل کاملاً محصور، باز و بسته شونده و یا باز مورد استفاده قرار گیرد. ساختمانهای پارچهای ساختمان با پوستهی کششی کاملاً محصور مانع نرمی را در برابر شرایط محیطی پیرامونش ایجاد میکند.
ساختمانهای پارچهای به صورت کاملاً محصور میتوانند در مواردی همچون گلخانهها و فضاهای نمایشگاهی و موقت، مورد استفاده قرار گیرند. ساختمانهایی که دارای پوستهی باز و بسته شونده هستند، کاربردهایی از قبیل پوشش استخرها و فضاهای نمایشگاهی دارند. سازههای پارچهای باز در عین حال که میتوانند به عنوان نشانه عمل کنند، پوششهایی برای محافظت از آفتاب و باران نیز هستند که در مناطق گرمسیری کاربرد فراوان دارند.
پوستهی بیرونی ساختمان
این پوسته برای کنترل شرایط آب و هوایی و نوسانات دما مورد استفاده قرار میگیرد. جدا کردن سقف پوستهای کششی از ساختمان اصلی میتواند گزینهای برای دستیابی به یک سازهی سبکتر باشد. این اصل ۳۵ سال پیش مورد استفاده قرار گرفته است و هنوز از آن در مناطق گرمسیری و مناطقی که زمستانهای سرد و تابستانهای معتدل دارند، استفاده میشود. در سازههای بزرگ این عملکرد از اهمیت بیشتری برخوردار است.
پوستهی داخلی ساختمان
افزودن پوستهی داخلی به ساختمان میتواند راه مناسبی برای حل مشکلات آکوستیکی فضا باشد و در عین حل به عنوان یک عایق، عملکرد حرارتی ساختمان را بهبود بخشد. این حفاظ ها با قرار گرفتن در داخل ساختمان میتوانند میزان درجهی حرارت را کاهش دهند و از تأثیر نور مستقیم روز جلوگیری کنند
سقفهای پوستهای
این مجموعه به صورت ترکیب شیشه و پارچهی اندود شده مورد استفاده قرار میگیرد و در عین امکانپذیر ساختن استفاده از نور روز به صورت مستقیم، از درخشندگی زیاد و افزایش درجهی حرارت جلوگیری میکند. کاربرد عمدهی این سقفها در حفاظت از آثار تاریخی، پوشش استادیومها و مراکز خرید است. سقفهای پوستهای باز به طور عمده تعریف کنندهی فضا هستند و برای کارکردهای مختلف مانند مسیرهای پیادهروی، تراسها، فضاهای نمایشگاهی و … مورد استفاده قرار میگیرند.
نما
استفاده از پوششهای پارچهای در نمای ساختمان میتواند بر زیبایی آن بیفزاید. در نماهای دو لایه در پشت پوستهی خارجی، وضعیت نیمه داخلی به دست میآید؛ از این رو میتوان از آن به عنوان محافظ آب و هوایی تعبیر کرد. قابلیت باز و بسته شدن این پوششها امکان تنظیم شرایط محیطی را فراهم میکند. قرار گرفتن سایهبان پارچهای در بالای ورودی اصلی یک ساختمان در عین ایجاد جذابیت، میتواند راهی برای حفاظت بازدیدکنندگان از باران و نور شدید خورشید باشد.
سازههای کششی به دو دسته تقسیم میشوند:
۱- آنتی کلاستیک که در آن پارچه کشیده شده و با پیشتنیدگی استوار شده است.
۲- سین کلاستیک که فشار پنوماتیک یا هیدرولیک در جهت عمود بر سطح پارچه وارد میشود. (سازههای بادی)
سازه های کششی پارچه ای آنتی کلاستیک
مقاومت این پوشش ها در مقابل نیروهای خارجی توسط فرم صورت می گیرد، نه توسط حجم. پوشش پارچهای اصلیترین عنصر سازه است. این پوشش با کابلها و تسمههای تقویت کننده در لبهها سازمان مییابد و به تعادل میرسد. برای پوشش یک سطح وسیع میتوان از ترکیب عناصر سازهای کمک گرفت و به فرمهای بسیار متنوعی دست یافت. دو شیوه در طراحی پایه برای یک سقف پارچهای وجود دارد:
۱- آزادی عمل در تنظیم تکیهگاههای داخلی و خارجی و لبهها برای ایجاد تعادل در فرم مورد نظر، ابداعات و آزادی عمل معمارانهی بیمانندی را پدید میآورد
۲_استفادهی مدولار از پنلهای پارچهای برای مقیاسهای بسیار بزرگ
سازههای کششی پارچهای سین کلاستیک
فرم سازههای سین کلاستیک در تمام نقاط خود دارای انحناست و در تمامی جهتها انحنا به یک سمت است. این نوع پوششها بر اساس فشار سیالات درونی آنها به تعادل میرسند. نیروها در این پوشش در تناسب با انحنای آن هستند، به صورتی که با افزایش قطر کشش، نیرو بیشتر میشود. تغییرات فشار روی سطوح سازههای سین کلاستیک، بدون نیاز به عناصر و تکیهگاههای صلب مثل ستونها، دیوارها و تاقها صورت میگیرد.
مزایای سازه پارچه ای
- سبک و انعطاف پذیر
- خلق پوشش های زیبا و بدیع سازه ای-معماری
- قابلیت استفاده در تمامی شرایط آب و هوایی
- سرعت بالای ساخت و نصب به دلیل ساخت کارخانه ای
- مقاومت بالا در برابر آتش سوزی مطابق استاندارد اروپا
- کاهش هزینه های ناشی از حذف تامین نور در طول روز
- عمر مفید بالا (بیش از ۲۵ سال)
- عدم تغییر رنگ در طول زمان در اثر تابش نور خورشید
- استحکام در برابر بارهای ناشی از باد، برف و زلزله به دلیل خاصیت از پیش تنیدگی و کشسانی
- جذب پایین آلودگی های محیطی و خاصیت ضد قارچ
- جذب صوتی بالا
- تنوع رنگ و قابلیت نورپردازی
- قابلیت چاپ بر روی پارچه
- امکان برچیدن و نصب مجدد سازه در محل دیگر
- امکان هدایت آب باران
